基于學(xué)科教室建設(shè)下的生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

王紅梅

摘 要 結(jié)合學(xué)科教室的硬件配置展開教學(xué)，幫助學(xué)生樹立正確的生命觀念、提高理性思維和科學(xué)探究能力，并能勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

關(guān)鍵詞 學(xué)科教室 生命觀念 理性思維 科學(xué)探究 社會責(zé)任

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

“核心素養(yǎng)”是指學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，教師需要關(guān)注學(xué)生獲得的持久能力和品格，讓學(xué)生在高中階段樹立正確的生命觀念，用理性思維來進(jìn)行科學(xué)探究，用科學(xué)探究的方法發(fā)現(xiàn)社會問題、解決社會問題，并勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

發(fā)展學(xué)生上述核心素養(yǎng)，在傳統(tǒng)教室中靠教師講授是難以實現(xiàn)的。學(xué)科教室是在選課走班背景下，為分層分類走班教學(xué)和學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生全面、個性發(fā)展的有效配置。生物學(xué)科教室要求以培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)為邏輯起點，構(gòu)建生物教學(xué)情境，配置豐富的生物學(xué)科資源，集教室、實驗室、網(wǎng)絡(luò)室、閱覽室等多種功能于一體，促進(jìn)學(xué)校的生物學(xué)科體系建設(shè)。它不僅可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)動力，也促進(jìn)師生、生生交流以及教師教學(xué)研究。

1 以生命課堂為依托，樹立生命觀念

在生物學(xué)科教室中，以生命課堂為依托，學(xué)生能在較好地理解生物學(xué)概念性知識的基礎(chǔ)上，形成生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等，并能夠從生命觀念的角度認(rèn)識生命世界、解釋生命現(xiàn)象。

1.1 硬件支持

高中生物的很多知識內(nèi)容比較微觀、抽象，學(xué)生不易理解掌握。學(xué)科教室中直觀的生物素材，如掛圖、細(xì)胞結(jié)構(gòu)標(biāo)本或自制模型等能幫助學(xué)生在觀察后有效鞏固知識。另外，教師可以在生物學(xué)科教室擺設(shè)一些動植物，既可以裝飾教室、美化環(huán)境，又有利于學(xué)生進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí)。如將植物進(jìn)行單側(cè)光培養(yǎng)，研究其向光性；或在教室一角設(shè)置生態(tài)缸，研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)態(tài)。

1.2 教學(xué)實施

將學(xué)科教室中的教學(xué)模型用于課堂教學(xué)，加強(qiáng)知識點的形象落實，將微觀的知識點形象地展示在學(xué)生的面前，讓學(xué)生從微觀角度看待生物學(xué)，了解到真實的生物學(xué)世界，激發(fā)學(xué)生對生物世界的興趣，從而靈活學(xué)習(xí)生物。教學(xué)模型不僅是一種模型，還是放大版的真實生物知識，因而對于了解生物結(jié)構(gòu)具有真實的教學(xué)意義。

“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”這一重要但卻很微觀的概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)開始就會陷入困難，因此需注重實物模型在學(xué)科教室中的展示，這能幫助學(xué)生更好地了解微觀世界。為了維持學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，教師引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)科教室中利用課余時間將廢舊物品制作細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型、超輕彩泥制作細(xì)胞器模型等。手工制作生物學(xué)的模型不僅能幫助學(xué)生鞏固課堂知識點，又能增強(qiáng)創(chuàng)造性思維。

教師借助模型，引導(dǎo)學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與功能觀，嘗試用生命觀念去認(rèn)識生命世界、解釋生命現(xiàn)象，提升認(rèn)識能力和解決問題的能力。

2 以科學(xué)史料為教學(xué)載體，提高理性思維

生物學(xué)的理性思維強(qiáng)調(diào)學(xué)生能形成科學(xué)思維的習(xí)慣、能運用歸納與概括、演繹與推理、批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律。在課堂上，學(xué)生通過生物科學(xué)史上一個個科學(xué)事件的分析，不斷更新和完善科學(xué)概念，重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而科學(xué)史本身具有的連貫性有利于學(xué)生形成思維的連貫性，提高理性思維。

2.1 硬件支持

在學(xué)科教室中，利用墻面、教室外櫥窗等，以圖文的形式展示生物學(xué)的信息，如生物學(xué)科領(lǐng)域最新的研究內(nèi)容與成果簡報或孟德爾、達(dá)爾文等科學(xué)的研究過程等。信息展板的內(nèi)容可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度及生命研究進(jìn)程進(jìn)行調(diào)整或更換。學(xué)生在此能體悟到學(xué)科發(fā)展的歷程，提高理性思維能力，也有利于提高責(zé)任感和使命感。另外，教師在平時的教學(xué)活動中善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點，將學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中的優(yōu)秀作品展出，樹立榜樣，共享交流。

設(shè)在學(xué)科教室后面的書籍閱覽角配備有大學(xué)教材、不同版本的高中生物教材及教參、初中科學(xué)教材、以及與生命科學(xué)有關(guān)的科普書籍、雜志等。無論教師還是學(xué)生，可在需要時及時查閱，不僅方便教師備課，也利于一些有志于生命科學(xué)研究的學(xué)生學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

在生物學(xué)科教室內(nèi)配備若干電腦，布置無線局域網(wǎng)，開展科學(xué)史微課教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生利用課余零碎時間到學(xué)科教室觀看微課視頻，有的放矢地進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)。

2.2 教學(xué)實施

通過學(xué)科教室中微課、信息展板等的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)探究的過程和研究方法。在高中生物日常教學(xué)中，教師要重視學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)，尤其是分析一些探索性的科學(xué)研究案例時，要強(qiáng)調(diào)理性思維的滲透。

高中的“光合作用”內(nèi)容有許多微觀概念，且光反應(yīng)和碳反應(yīng)過程復(fù)雜，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來一定難度。通過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了光合作用的原料、產(chǎn)物、場所以及條件。所以高中階段在光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)時，教學(xué)重點應(yīng)放在光合作用的過程是如何發(fā)生的、新技術(shù)手段在科學(xué)方法的創(chuàng)新上是怎樣體現(xiàn)的。因此教師可以選擇學(xué)生易懂且符合課程目標(biāo)的科學(xué)史內(nèi)容，制作微課“光合作用的探究歷程”。學(xué)生利用學(xué)科教室的設(shè)備課前觀看。微課中希爾反應(yīng)、光合磷酸化的探究過程，不僅幫助學(xué)生理解關(guān)于“光反應(yīng)”更深層次的知識，也讓學(xué)生對科學(xué)探究的方法有進(jìn)一步的認(rèn)識；通過微課內(nèi)容講解并動態(tài)模擬科學(xué)家卡爾文用同位素示蹤、離心等過程確立碳反應(yīng)的過程，不僅使學(xué)生從知識層面進(jìn)行了學(xué)習(xí)、也對生物學(xué)的經(jīng)典實驗手段進(jìn)一步了解。課上，通過師生、生生交流，一起分析科學(xué)家的思維過程、實驗方法，學(xué)生從中感悟科學(xué)探索的艱辛和樂趣，并嘗試總結(jié)科學(xué)探究的一般方法。

在學(xué)科教室中開展微課教學(xué)，其所營造的“微教學(xué)資源環(huán)境”讓學(xué)生在真實的、具體的、典型案例化的教學(xué)情境中對“隱性知識”“默會知識”等進(jìn)行高階能力的學(xué)習(xí)，更提升了理性思維能力。

3 以拓展式實驗教學(xué)為途徑，開展科學(xué)探究

科學(xué)探究是指學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論。在學(xué)科教室硬件條件基礎(chǔ)上的拓展式實驗教學(xué)，是指教師根據(jù)學(xué)生實際，引導(dǎo)學(xué)生對原有實驗進(jìn)行拓展，提出新的問題，并進(jìn)行新的實驗思考、設(shè)計與實施等。endprint

3.1 硬件支持

生物學(xué)科教室給學(xué)生提供創(chuàng)新學(xué)習(xí)的空間，營造了符合學(xué)生認(rèn)知和發(fā)展的環(huán)境。由于學(xué)科教室有顯微鏡、裝片、試劑等多種實驗器材以及教學(xué)參考的支持，學(xué)生可以在課余時間繼續(xù)“泡”在教室中，或是繼續(xù)完成課堂上沒有做好的實驗，甚至可以與教師探討，圍繞自己感興趣的內(nèi)容做自己喜歡的實驗，進(jìn)行自主實驗探究。

3.2 教學(xué)實施

拓展式實驗教學(xué)應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容而定，觀察類實驗在儀器使用、材料種類、切片等方面進(jìn)行拓展；驗證性實驗采用探究方式進(jìn)行；探究性實驗在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生獨立地提出問題、作出假設(shè)、實驗設(shè)計、實施實驗、正確觀察，記錄真實的實驗現(xiàn)象、結(jié)果分析和討論交流等，在培養(yǎng)學(xué)生實事求是科學(xué)態(tài)度的基礎(chǔ)上提升探究思維。

“生長素的發(fā)現(xiàn)”這一內(nèi)容是科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的實驗過程，由于教材中達(dá)爾文父子、波森·詹森及溫特實驗等實驗耗時長，課內(nèi)不可能完成此類實驗，但若讓學(xué)生親自設(shè)計這些經(jīng)典的實驗，對生物科學(xué)素養(yǎng)和思維能力的提高是顯而易見的。為了給學(xué)生創(chuàng)造探究的機(jī)會，教師對經(jīng)典實驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木?、重組，讓學(xué)生自由組建成課外實驗小組，在生物學(xué)科教室中以玉米胚芽鞘幼苗為材料選取部分課題進(jìn)行實驗。例如將達(dá)爾文的向光性實驗分成植物向光性外因探究實驗和感光部位的探究實驗；波森·詹森實驗中除了教材中的實驗外，啟發(fā)學(xué)生增設(shè)對照組。課后，學(xué)生留在生物學(xué)科教室內(nèi)進(jìn)行實驗，拍攝實驗過程。這些實驗的培養(yǎng)過程大多需經(jīng)過近20 h，在拍攝視頻后，教師進(jìn)行剪輯和處理后用于課堂上播放使用，用問題串的形式挖掘?qū)嶒灥膬?nèi)在聯(lián)系并將其串聯(lián)形成一個統(tǒng)一的整體。此外，針對每個實驗進(jìn)行交流與評價。學(xué)生也可在課堂上直接觀察學(xué)科教室中的小組實驗成果。

在教學(xué)中，教師盡量利用學(xué)科教室的資源，讓學(xué)生動手操作體驗、感受科學(xué)探究的過程，并在知識的形成過程中形成科學(xué)的態(tài)度，提高科學(xué)探究能力。

4 以課程資源為媒介，增強(qiáng)社會責(zé)任

生物學(xué)科的社會責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識參與個人與社會事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力。在以課程及學(xué)科教室中的資源為媒介下，學(xué)生能夠關(guān)注涉及生物學(xué)的社會議題，辨別迷信和偽科學(xué)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能主動向他人宣傳健康生活、關(guān)愛生命和保護(hù)環(huán)境等相關(guān)知識，也能結(jié)合本地資源開展科學(xué)實踐，嘗試解決現(xiàn)實生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題。

4.1 硬件支持

學(xué)科教室中配備課程資源開發(fā)相關(guān)的實驗設(shè)備，為對生物感興趣的學(xué)生和環(huán)保興趣小組的成員等探究性學(xué)習(xí)提供便利，同時也為學(xué)生對“校園微生物”“生物科學(xué)與嘉善產(chǎn)業(yè)”“生物科技與未來”等系列選修課程的深化和延伸學(xué)習(xí)提供條件。

根據(jù)世界環(huán)境日、地球日、愛鳥周、植樹節(jié)等節(jié)日，在學(xué)科教室外墻宣傳欄進(jìn)行相應(yīng)展板的宣傳，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)校周圍的環(huán)境問題和社會關(guān)注的環(huán)境熱點問題。

4.2 教學(xué)實施

學(xué)生應(yīng)能夠關(guān)注涉及生物學(xué)的社會議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學(xué)?！吧锟萍寂c未來”選修課程中介紹了現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)，讓學(xué)生看到了先進(jìn)的技術(shù)給人類生活和生產(chǎn)帶來的便利，如通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)人們獲得了較多具有抗性的植物品種和特異性疫苗，這都給人們的生活帶來了福利。但是，轉(zhuǎn)基因技術(shù)也會給人類帶來煩惱。對于這一話題，教師指導(dǎo)學(xué)生借助學(xué)科教室的圖書資源和網(wǎng)絡(luò)資源，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，用科學(xué)的態(tài)度來看待現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，客觀地評價每一項技術(shù)帶來的利與弊，引導(dǎo)學(xué)生成為科學(xué)知識的宣傳者。

生物選修課程“生物科學(xué)與嘉善產(chǎn)業(yè)”結(jié)合嘉善本地的“四色產(chǎn)業(yè)帶”農(nóng)特產(chǎn)品的特點以及嘉善釀酒業(yè)木業(yè)等產(chǎn)業(yè)，分別從嘉善農(nóng)特產(chǎn)品的簡介、種植、食用及相關(guān)生物學(xué)原理規(guī)律等幾個方面來進(jìn)行展開。利用學(xué)科教室進(jìn)行果酒釀制、雪菜腌制及亞硝酸鹽測定等活動，在拓寬學(xué)生知識面的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)學(xué)生對家鄉(xiāng)的了解和熱愛，引導(dǎo)學(xué)生在未來能參與并服務(wù)于現(xiàn)代社會發(fā)展。

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